TWI547548B - 液晶組成物、液晶元件、及液晶顯示裝置 - Google Patents

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Description

液晶組成物、液晶元件、及液晶顯示裝置
本發明關於一種液晶組成物、液晶元件、液晶顯示裝置以及它們的製造方法。
近年來，液晶被應用於多種裝置，尤其是具有薄型且輕量的特徵的液晶顯示裝置(液晶顯示器)被應用於各種領域的顯示器。
為了實現更大且更高清晰度的顯示畫面，需要使液晶的回應速度高速化，因此對其進行加速開發(例如，參照專利文獻1)。
作為能夠進行高速回應的液晶的顯示模式，可以舉出使用呈現藍相(blue phase)的液晶的顯示模式。使用呈現藍相的液晶的模式不但能夠實現高速回應且不需要配向膜並能夠實現廣視角化，因此進一步展開邁向實用化的研究(例如，參照專利文獻2)。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2008-303381號公報
[專利文獻2]國際專利申請公開第2005-090520號
本發明的目的之一是提供一種能夠用於多種液晶裝置的新穎的液晶組成物。
尤其是，本發明的目的之一是藉由使用該新穎的液晶組成物，實現液晶元件的驅動電壓的低電壓化及液晶表示裝置的低耗電量化。
本發明的一個方式提供作為手性試劑包含由通式(G1)表示的二氧戊環化合物的液晶組成物。
在通式(G1)中，R1、R2分別獨立地表示氫、碳數為1至6的烷基、碳數為1至20的烷氧基、碳數為6至12的芳基或作為取代基具有苯基的碳數為1至20的烷基，R1及R2也可以互相接合而形成環結構。R3、R4分別獨立地表示氫、碳數為1至6的烷基或環烷基，R5至R40都獨立地表示氫、碳數為1至4的烷基、碳數為1至4的烷氧基或碳數為6至12的芳基。
根據本發明之一，作為上述液晶組成物，提供一種呈現藍相的液晶組成物。
藍相呈現於扭曲力(twisting power)強的液晶組成物並具有雙扭轉結構。該液晶組成物根據條件而呈現膽固 醇相、膽甾藍相、各向同性相等。
藍相的膽甾藍相從低溫側呈現藍相I、藍相Ⅱ、藍相Ⅲ三種結構。藍相的膽甾藍相具有光學各向同性，而藍相I具有體心立方對稱性，藍相Ⅱ具有簡單立方對稱性。藍相I及藍相Ⅱ在紫外至可見光區中呈現布拉格繞射。
作為扭曲力強度的指標，可以舉出螺距、選擇反射波長、HTP(Helical Twisting Power；螺旋扭曲力)、繞射波長，其中螺距、選擇反射波長、HTP用來評價膽固醇相。另一方面，繞射波長只能夠用於藍相的評價，所以對評價藍相的扭曲力有效。繞射波長用來測量呈現藍相的溫度下的液晶組成物的反射光譜，繞射波長越位於短波長一側，表示液晶組成物的藍相的晶格越小而扭曲力越強。
當液晶組成物的扭曲力強時，可以將沒有電壓施加時(施加電壓為0V時)的液晶組成物的透過率抑制為較低，由此使用該液晶組成物的液晶表示裝置可以具有高對比度。
手性試劑用來引起液晶組成物的扭曲並使液晶組成物配向為螺旋結構而呈現藍相。作為手性試劑，使用具有手性中心的化合物，該化合物與液晶組合物的相容性良好且扭曲力強。此外，手性試劑是光學活性物質，其光學純度越高越好，最佳為99%以上。
由於由通式(G1)表示的二氧戊環化合物為扭曲力強的手性試劑，所以可以將作為手性試劑包含於液晶組成物中的二氧戊環化合物的比例設定為7wt%以下。當為了 提高液晶組成物的扭曲力而添加大量的手性試劑時，會導致用來驅動液晶組成物的驅動電壓上升。如果能夠如上述液晶組成物那樣降低所添加的手性試劑的量，可以將驅動電壓抑制得較低，從而可以實現低耗電量化。
本發明的一個方式提供一種包括由通式(G1)表示的二氧戊環化合物以及向列液晶的呈現藍相的液晶組成物。
在通式(G1)中，R1、R2分別獨立地表示氫、碳數為1至6的烷基、碳數為1至20的烷氧基、碳數為6至12的芳基或作為取代基具有苯基的碳數為1至20的烷基，R1及R2也可以互相接合而形成環結構。R3、R4分別獨立地表示氫、碳數為1至6的烷基或環烷基，R5至R40都獨立地表示氫、碳數為1至4的烷基、碳數為1至4的烷氧基或碳數為6至12的芳基。
本發明的一個方式提供一種包括由通式(G2)表示的二氧戊環化合物以及向列液晶的呈現藍相的液晶組成物 。
在通式(G2)中，R1、R2分別獨立地表示氫、碳數為1至6的烷基、甲氧基或苯基，R1及R2也可以互相結合而形成環已基環。R3至R40表示氫。
本發明的一個方式提供一種包括由結構式(101)表示的二氧戊環化合物以及向列液晶的呈現藍相的液晶組成物。
本發明的一個方式提供一種如下液晶組成物：在上述液晶組成物中，包含於液晶組成物中的二氧戊環化合物的比例為7wt%以下(較佳為1wt%以上且7wt%以下、更佳 為3wt%以上且6wt%以下)。
本發明的一個方式提供一種如下液晶組成物：在上述液晶組成物中，反射光譜中最長波長側的繞射波長的峰值為700nm以下(較佳為420nm以下)。
本發明的一個方式是提供一種使用上述液晶組成物的液晶元件、液晶表示裝置或電子裝置。
本發明的一個方式可以提供一種作為手性試劑包括由通式(G1)表示的二氧戊環化合物以及向列液晶的呈現藍相的新穎的液晶組成物。
本發明的一個方式是提供一種使用該液晶組成物的能夠進一步實現低電壓驅動化及低耗電量化的液晶元件、液晶表示裝置或電子裝置。
參照圖式對實施方式以及實施例進行詳細說明。但是，所屬技術領域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實，就是本發明可以以多個不同形式來實施，其方式和詳細內容可以在不脫離本發明的宗旨及其範圍的情況下被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅限定在下面所示的實施方式以及實施例所記載的內容中。注意，在以下說明的結構中，在不同的圖式之間共同使用同一元件符號來表示同一部分或具有同一功能的部分，而省略其重複說明。
注意，為方便起見，附加了第一、第二或第三序數詞 ，而其並不表示製程順序或疊層順序。此外，本說明書中的序數不表示特定發明的事項的固有名稱。
實施方式1
下面，參照圖1A和圖1B對根據本發明之一的液晶組成物、使用該液晶組成物的液晶元件及液晶顯示裝置進行說明。圖1A和圖1B是液晶元件及液晶顯示裝置的剖面圖。
根據本發明的一個方式的液晶組成物為作為手性試劑包含由通式(G1)表示的二氧戊環化合物的液晶組成物。
在通式(G1)中，R1、R2分別獨立地表示氫、碳數為1至6的烷基、碳數為1至20的烷氧基、碳數為6至12的芳基或作為取代基具有苯基的碳數為1至20的烷基，R1及R2也可以互相接合而形成環結構。R3、R4分別獨立地表示氫、碳數為1至6的烷基或環烷基，R5至R40都 獨立地表示氫、碳數為1至4的烷基、碳數為1至4的烷氧基或碳數為6至12的芳基。
根據本發明之一，作為上述液晶組成物，提供一種呈現藍相的液晶組成物。
當液晶組成物的扭曲力強時，可以將沒有電壓施加時(施加電壓為0V時)的液晶組成物的透過率抑制為較低，由此使用該液晶組成物的液晶表示裝置可以具有高對比度。
手性試劑用來引起液晶組成物的扭曲並使液晶組成物配向為螺旋結構而呈現藍相。作為手性試劑，使用具有手性中心的化合物，該化合物與液晶組合物的相容性良好且扭曲力強。此外，手性試劑是光學活性物質，其光學純度越高越好，最佳為99%以上。
由於由通式(G1)表示的二氧戊環化合物為扭曲力強的手性試劑，所以可以將作為手性試劑包含於液晶組成物中的二氧戊環化合物的比例設定為7wt%以下(較佳為1wt%以上且7wt%以下，更佳為3wt%以上且6wt%以下)。當為了提高液晶組成物的扭曲力而添加大量的手性試劑時，會導致用來驅動液晶組成物的驅動電壓上升。如果能夠如上述液晶組成物那樣降低所添加的手性試劑的量，可以將驅動電壓抑制得較低，從而可以實現低耗電量化。
根據本發明的一個方式的液晶組成物的反射光譜中最長波長側的繞射波長的峰值可以為700nm以下(較佳為420nm以下)。
根據本發明的一個方式的液晶組成物為包括由通式(G1)表示的二氧戊環化合物以及向列液晶的呈現藍相的液晶組成物。
在通式(G1)中，R1、R2分別獨立地表示氫、碳數為1至6的烷基、碳數為1至20的烷氧基、碳數為6至12的芳基或作為取代基具有苯基的碳數為1至20的烷基，R1及R2也可以互相接合而形成環結構。R3、R4分別獨立地表示氫、碳數為1至6的烷基或環烷基，R5至R40都獨立地表示氫、碳數為1至4的烷基、碳數為1至4的烷氧基或碳數為6至12的芳基。
根據本發明的一個方式的液晶組成物為包括由通式(G2)表示的二氧戊環化合物以及向列液晶的呈現藍相的液晶組成物。
在通式(G2)中，R1、R2分別獨立地表示氫、碳數為1至6的烷基、甲氧基或苯基，R1及R2也可以互相結合而形成環已基環。R3至R40表示氫。
作為由上述通式(G1)表示的二氧戊環化合物的具體例子，可以舉出由結構式(100)至結構式(105)及結構式(110)至結構式(115)表示的二氧戊環化合物。但是，本發明並不侷限於此。
作為包含於根據本發明的一個方式的液晶組成物中的由通式(G1)表示的二氧戊環化合物的合成方法，可以利用各種反應。例如，可以藉由進行下述合成方案(K-1)及(K-2)所示的合成反應，來合成包含於本發明的一個方式的液晶組成物中的由通式(G1)表示的二氧戊環化合物。注意，根據本發明的一個方式的由通式(G1)表示的二氧戊環化合物的合成方法不侷限於以下合成方法。
下面，對由下述通式(G1)表示的化合物的合成方法進行說明。
在所述通式(G1)中，將菲骨架分別表示為α、β、γ、δ，並示出α=β=γ=δ時的合成方法，在所述通式(G1)中，當α=β=γ=δ時，所述通式(G1)由以下通式(G1-1)表示。
對由上述通式(G1-1)表示的化合物的合成方法進行說明。
藉由相對於具有1,3-二氧戊環-4,5-二羧酸骨架的化合物(化合物1)以4當量的具有菲骨架的化合物的格氏試劑(化合物2)進行反應，可以得到目的物的二氧戊環化合物(通式(G1-1))。(反應式(K-1))。
在反應式(K-1)中，R1、R2分別獨立地表示氫、碳數為1至6的烷基、碳數為1至6的烷氧基、碳數為6至12的芳基，R1及R2也可以互相接合而形成環結構。另外，在反應式(K-1)中，R3、R4表示氫。可以利用威廉森 合成反應等將藉由所述反應式(K-1)得到的二醇體(通式(G1-1)的羥基置換為烷氧基，此時，R3、R4分別獨立地表示碳數為1至6的烷基或環烷基。另外，在反應式(K-1)中R5至R13分別獨立地表示氫、碳數為1至4的烷基、碳數為1至4的烷氧基或碳數為6至12的芳基。
在反應式(K-1)中，作為具有菲骨架的化合物，除了格氏試劑以外，藉由使用鋰化體等具有親核性的試劑，可以進行同樣的反應而可以合成由通式(G1-1)表示的化合物。
另外，藉由相對於化合物1各以1當量的具有菲骨架的化合物分4個步驟進行反應，可以合成由上述通式(G1)表示的化合物。(反應式(K-2))
藉由上述反應可以合成包含於根據本發明的一個方式的液晶組成物中的由通式(G1)表示的二氧戊環化合物。由通式(G1)表示的二氧戊環化合物可以用作手性試劑。
對向列液晶沒有特別的限制，可以使用聯苯基類化合物(biphenyl-based compound)、三聯苯基類化合物(terphenyl-based compound)、苯基環己基類化合物(phenylcyclohexyl-based compound)、聯苯基環己基類化 合物(biphenylcyclohexyl-based compound)、苯基二環己基類化合物(phenylbicyclohexyl-based compound)、苯甲酸苯基類化合物(benzoic acid phenyl-based compound)、環己基苯甲酸苯基類化合物(cyclohexyl benzoic acid phenyl-based compound)、苯基苯甲酸苯基類化合物(phenyl benzoic acid phenyl-based compound)、二環己基羧酸苯基類化合物(bicyclohexyl carboxylic acid phenyl-based compound)、偶氮甲鹼基類化合物(azomethine-based compound)、偶氮基類化合物(azo-based compound)、氧化偶氮基類化合物(azoxy-based compound)、二苯乙烯類化合物(stilbene-based compound)、二環己基類化合物(bicyclohexyl-based compound)、苯基嘧啶類化合物(phenylpyrimidine-based compound)、聯苯基嘧啶類化合物(biphenylpyrimidine-based compound)、嘧啶類化合物(pyrimidine-based compound)以及聯苯基乙炔類化合物(biphenyl ethyne-based compound)等。
因為藍相在光學上具有各向同性，所以沒有視角依賴性，不需要形成配向膜，因此可以實現顯示影像品質的提高及成本的削減。
在液晶顯示裝置中，為了擴大呈現藍相的溫度範圍，較佳的是對液晶組成物添加聚合性單體(polymerizable monomer)，並進行高分子穩定化處理。作為聚合性單體，例如可以使用：由於熱進行聚合的熱聚合性(熱固化性 )單體(thermopolymerizable(thermosetting)monomer)；由於光進行聚合的光聚合性(光固化性)單體(photopolymerizable(photocurable)monomer)；或者由於熱及光進行聚合的聚合性單體等。另外，也可以對液晶組成物添加聚合引發劑。
聚合性單體可以是諸如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等單官能團單體；諸如二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烯酸酯等多官能團單體；以及上述物質的混合物。另外，聚合性單體也可以具有液晶性或非液晶性，或者兩者兼具。
作為聚合引發劑，可以使用：由光的照射產生自由基的自由基聚合引發劑；產生酸的酸產生劑；以及產生鹼的鹼產生劑。
例如，可以對上述液晶組成物添加光聚合性單體及光聚合引發劑，照射光聚合性單體與光聚合引發劑起反應的波長的光而進行高分子穩定化處理。作為光聚合性單體，典型地可以使用紫外線聚合性單體。當作為光聚合性單體使用紫外線聚合性單體時，對液晶組成物照射紫外線即可。
高分子穩定化處理既可以對呈現各向同性相的液晶組成物進行，又可以對在溫度控制下呈現藍相的液晶組成物進行。另外，將當升溫時從藍相轉變到各向同性相的溫度或者當降溫時從各向同性相轉變到藍相的溫度稱為藍相和各向同性相之間的相轉變溫度。作為高分子穩定化處理的 一個例子，可以將添加有光聚合性單體的液晶組成物加熱到其呈現各向同性相，然後使溫度逐漸降低以使相位轉變為藍相，在保持呈現藍相的溫度的狀態下照射光。
圖1A和圖1B示出根據本發明之一的液晶元件及液晶顯示裝置的例子。
根據本發明之一的液晶元件具有液晶組成物208，該液晶組成物208在一對電極層(電位不同的像素電極層230和共用電極層232)之間至少含有以通式(G1)表示的二氧戊環化合物及向列液晶形成。
圖1A和圖1B示出一種液晶元件及液晶顯示裝置，其中第一基板200和第二基板201以在其間夾持含有由通式(G1)表示的二氧戊環化合物及向列液晶形成的液晶組成物208而對置的方式配置。圖1A和圖1B所示的液晶元件及液晶顯示裝置是對於液晶組成物208的像素電極層230和共用電極層232的配置不同的例子。
在圖1A所示的液晶元件及液晶顯示裝置中，在第一基板200與液晶組成物208之間，相鄰地設置有像素電極層230和共用電極層232。當採用圖1A所示的結構時，可以採用藉由產生大致平行於基板(即，水平方向)的電場來在平行於基板的面內移動液晶分子以控制灰階的方式。
當將包含本發明之一的液晶組成物的呈現藍相的含有以通式(G1)表示的二氧戊環化合物及向列液晶形成的上述液晶組成物用於液晶組成物208時，較佳的是使用圖 1A所示的結構。作為液晶組成物208設置的該液晶組成物也可以包含有機樹脂。
藉由在像素電極層230與共用電極層232之間形成電場，來控制液晶。由於在液晶中施加水平方向的電場，因此可以使用該電場來控制液晶分子。呈現藍相的液晶組成物能夠進行高速回應，因此可以實現液晶元件及液晶顯示裝置的高性能化。
例如，由於呈現藍相的液晶組成物能夠進行高速回應，所以可以適當地應用於在背光裝置中配置RGB的發光二極體(LED)等，並以時間分割的方式進行彩色顯示的繼時加法混色法(場序方法)或採用以時間分割的方式交替看左眼用影像和右眼用影像的阻擋眼鏡方式的三維顯示方式。
在圖1B所示的液晶元件及液晶顯示裝置中，夾持液晶組成物208而在第一基板200一側設置有像素電極層230，且在第二基板201一側設置有共用電極層232。當採用圖1B所示的結構時，可以採用藉由產生大致垂直於基板的電場來在垂直於基板的面內移動液晶分子以控制灰階的方式。另外，也可以在液晶組成物208與像素電極層230之間設置配向膜202a並在液晶組成物208與共用電極層232之間設置配向膜202b。根據本發明之一的含有以通式(G1)表示的二氧戊環化合物及向列液晶形成的液晶組成物可以用於各種結構的液晶元件以及各種顯示模式的液晶顯示裝置。
隔著液晶組成物208相鄰的像素電極層230與共用電極層232之間的距離是指：當對像素電極層230及共用電極層232分別施加規定的電壓時被夾在像素電極層230與共用電極層232之間的液晶組成物208的液晶回應的距離。或者，根據該距離適當地控制所施加的電壓。
液晶組成物208的厚度(膜厚度)的最大值較佳的是為1μm以上且20μm以下。
作為形成液晶組成物208的方法，可以使用分配器法(滴落法)或在使第一基板200與第二基板201彼此貼合之後利用毛細現象等注入液晶的注入法。
另外，雖然在圖1A和圖1B中未圖示，但是適當地設置偏光板、相位差板、抗反射膜等的光學薄膜等。例如，也可以利用使用偏光板及相位差板的圓偏振。此外，可以使用背光等作為光源。
在本說明書中，將形成有半導體元件(例如電晶體)或像素電極層的基板稱為元件基板(第一基板)，而將隔著液晶組成物與該元件基板對置的基板稱為對置基板(第二基板)。
作為根據本發明之一的液晶顯示裝置，可以提供藉由透過來自光源的光來進行顯示的透過型液晶顯示裝置、藉由反射入射光來進行顯示的反射型液晶顯示裝置或具有透過型和反射型的兩者的半透過型液晶顯示裝置。
當使用透過型液晶顯示裝置時，存在於透過光的像素區中的像素電極層、共用電極層、第一基板、第二基板、 其他絕緣膜、導電膜等對可見光波長區中的光具有透光性。在圖1A所示的結構的液晶顯示裝置中，像素電極層和共用電極層較佳的是具有透光性，但是，在具有開口圖案的情況下根據其形狀也可以使用金屬膜等的非透光材料。
另一方面，當使用反射型液晶顯示裝置時，在與液晶組成物的可見側相反一側設置反射透過液晶組成物的光的反射性構件(具有反射性的膜或基板等)即可。因此，設置在可見側與反射性構件之間且透過光的基板、絕緣膜、導電膜對可見光的波長區中的光具有透光性。注意，在本說明書中透光性是指至少透過可見光的波長區中的光的性質。在圖1B所示的結構的液晶顯示裝置中，可以使與可見側相反一側的像素電極層或共用電極層具有反射性而將其用作反射性構件。
像素電極層230和共用電極層232可以使用選自如下物質中的一種或多種材料來形成：氧化銦錫、將氧化鋅混入到氧化銦中而成的導電材料、將氧化矽(SiO2)混入到氧化銦中而成的導電材料、有機銦、有機錫、包含氧化鎢的氧化銦、包含氧化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫；石墨烯；諸如鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)或銀(Ag)等的金屬；上述金屬的合金；以及上述金屬的氮化物。
作為第一基板200和第二基板201可以使用如硼矽酸 鋇玻璃或硼矽酸鋁玻璃等的玻璃基板、石英基板或者塑膠基板等。另外，當使用反射型液晶顯示裝置時，作為與可見側相反一側的基板也可以使用鋁基板或不鏽鋼基板等金屬基板。
由此，可以提供一種含有以通式(G1)表示的二氧戊環化合物及向列液晶形成的新穎的液晶組成物。該液晶組成物可以呈現藍相。
藉由使用含有以通式(G1)表示的二氧戊環化合物及向列液晶形成的液晶組成物，可以提供一種進一步實現低驅動電壓化的液晶元件及液晶顯示裝置。因此，可以提供一種耗電量低的液晶顯示裝置。
本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。
實施方式2
作為本發明之一的液晶顯示裝置，可以提供被動矩陣型液晶顯示裝置和主動矩陣型液晶顯示裝置。在本實施方式中，參照圖2A和圖2B及圖3A至圖3D對根據本發明之一的主動矩陣型液晶顯示裝置的例子進行說明。
圖2A是液晶顯示裝置的平面圖，並且表示一個像素。圖2B是沿著圖2A的線X1-X2的剖面圖。
在圖2A中，多個源極佈線層(包括佈線層405a)以互相平行(在圖中，在上下方向上延伸)且互相分離的狀態配置。多個閘極佈線層(包括閘極電極層401)配置為 在與源極佈線層大致正交的方向(圖中的左右方向)上延伸且彼此分離。公共佈線層408配置在與多個閘極佈線層的每一個相鄰的位置上，並在大致平行於閘極佈線層的方向，即，與源極佈線層大致正交的方向(圖中的左右方向)上延伸。由源極佈線層、公共佈線層408及閘極佈線層圍繞為大致矩形的空間，並且在該空間中配置有液晶顯示裝置的像素電極層以及共用電極層。驅動像素電極層的電晶體420配置在圖中的左上角。多個像素電極層和多個電晶體以矩陣來配置。
在圖2A和圖2B的液晶顯示裝置中，與電晶體420電連接的第一電極層447用作像素電極層，並且與公共佈線層408電連接的第二電極層446用作共用電極層。注意，電容器由第一電極層和公共佈線層形成。雖然共用電極層能在浮置狀態(電絕緣狀態)下工作，但可以將共用電極層的電位設定為固定電位，較佳的是設定為在作為資料傳輸的影像信號的中間電位附近處於不產生閃爍的電平的電位。
可以採用藉由產生大致平行於基板(即，水平方向)的電場來在平行於基板的面內移動液晶分子以控制灰階的方式。對於這樣的方法，可以採用如圖2A和圖2B及圖3A至圖3D所示的用於IPS模式的電極結構。
作為如IPS模式等示出的橫向電場模式，在液晶組成物的下方配置具有開口圖案的第一電極層(例如，電壓根據每個像素被控制的像素電極層)以及第二電極層(例如 ，共同電壓被提供給所有像素的共用電極層)。由此，在第一基板441上形成一方為像素電極層而另一方為共用電極層的第一電極層447以及第二電極層446，並且至少第一電極層和第二電極層中之一形成在絕緣膜上。第一電極層447及第二電極層446不是平面形狀，而具有各種開口圖案，包括彎曲部分或分叉的梳齒狀。由於第一電極層447和第二電極層446之間產生電場，所以它們是彼此相同的形狀，但不使它們完全重疊。
另外，作為第一電極層447及第二電極層446，也可以應用用於FFS模式的電極結構。作為如FFS模式示出的橫向電場模式，在液晶組成物的下方配置具有開口圖案的第一電極層(例如，電壓根據每個像素被控制的像素電極層)以及該開口圖案的下方的平板形狀的第二電極層(例如，共同電壓被提供給所有像素的共用電極層)。此時，在第一基板441上形成一方為像素電極層而另一方為共用電極層的第一電極層以及第二電極層，並且像素電極層和共用電極層配置為隔著絕緣膜(或層間絕緣層)層疊。像素電極層和共用電極層中的一方形成在絕緣膜(或層間絕緣層)的下方，並且具有平板形狀，像素電極層和共用電極層中的另一方形成在絕緣膜(或層間絕緣層)的上方，並且具有各種開口圖案，包括彎曲部分或分叉的梳齒狀。由於第一電極層447和第二電極層446之間產生電場，所以它們是彼此相同的形狀，但不使它們完全重疊。
作為液晶組成物444，使用實施方式1所示的含有以 通式(G1)表示的二氧戊環化合物及向列液晶形成的液晶組成物。此外，液晶組成物444也可以包含有機樹脂。在本實施方式中，液晶組成物444使用呈現藍相的液晶組成物，並在藉由高分子穩定化處理呈現藍相的狀態(也稱為顯示藍相的狀態)下設置在液晶顯示裝置中。
藉由在像素電極層的第一電極層447與共用電極層的第二電極層446之間形成電場，控制液晶組成物444的液晶。由於在液晶中形成水平方向的電場，因此可以使用該電場控制液晶分子。由於可以在平行於基板的方向上控制被配向為呈現藍相的液晶分子，因此能夠擴大視角。
圖3A至圖3D示出第一電極層447及第二電極層446的其他例子。如圖3A至圖3D的俯視圖所示，第一電極層447a至447d以及第二電極層446a至446d交替地形成，在圖3A中第一電極層447a及第二電極層446a為具有起伏的波浪形狀，在圖3B中第一電極層447b以及第二電極層446b為具有同心圓狀的開口部的形狀，在圖3C中第一電極層447c以及第二電極層446c為其一部分彼此層疊的梳齒狀，在圖3D中第一電極層447d及第二電極層446d為電極彼此嚙合的梳齒狀。另外，如圖3A至3C所示，當第一電極層447a、447b、447c與第二電極層446a、446b、446c重疊時，在第一電極層447與第二電極層446之間形成絕緣膜，並在不同的膜上分別形成第一電極層447以及第二電極層446。
注意，因為第一電極層447、第二電極層446為具有 開口圖案的形狀，所以在圖2B的剖面圖中將它們表示為被分離的多個電極層。本說明書的其他圖式也同樣。
電晶體420是反交錯型的薄膜電晶體，其形成在具有絕緣表面的基板的第一基板441上，並包括閘極電極層401、閘極絕緣層402、半導體層403、用作源極電極層或汲極電極層的佈線層405a、405b。
對可以應用於本說明書所公開的液晶顯示裝置的電晶體的結構沒有特別的限定，例如可以使用頂閘極結構或者底閘極結構的交錯型和平面型等。另外，電晶體可以具有形成有一個通道形成區的單閘極結構、形成有兩個通道形成區的雙閘極結構或形成有三個通道形成區的三閘極結構。此外，也可以是具有隔著閘極絕緣層配置在通道區上下的兩個閘極電極層的雙閘型結構。
以覆蓋電晶體420並接觸於半導體層403的方式設置有絕緣膜407、絕緣膜409，並且在絕緣膜409上層疊有層間膜413。
對層間膜413的形成方法沒有特別的限制，可以根據其材料利用：旋塗、浸漬、噴塗、液滴噴射法(噴墨法等)、印刷法(絲網印刷、膠版印刷等)、輥塗、幕塗、刮刀塗佈等。
將第一基板441與對置基板的第二基板442以在兩者之間夾著液晶組成物444的方式用密封材料固定。作為形成液晶組成物444的方法，可以使用分配器法(滴落法)或在將第一基板441與第二基板442貼合之後利用毛細現 象等來注入液晶的注入法。
作為密封材料，較佳的是典型地使用可見光固化性樹脂、紫外線固化性樹脂、熱固化性樹脂。典型的是，可以使用丙烯酸樹脂、環氧樹脂、胺樹脂等。此外，也可以包括光(典型為紫外線)聚合引發劑、熱固化劑、填料、耦合劑。
藉由將含有光聚合引發劑、聚合性單體、以通式(G1)表示的二氧戊環化合物及向列液晶形成的液晶組成物用於液晶組成物444，可以藉由照射光進行高分子穩定化處理。
在將該液晶組成物充填於第一基板441與第二基板442之間的空隙中之後，照射光進行高分子穩定化處理，從而形成液晶組成物444。作為所照射的光採用用作液晶組成物444的液晶組成物所包含的聚合性單體以及光聚合引發劑起反應的波長的光。藉由利用該光照射的高分子穩定化處理，可以使液晶組成物444呈現藍相的溫度範圍擴大。
當使用如紫外線固化性樹脂等的光固化性樹脂作為密封材料並利用滴落法形成液晶組成物等時，還可以藉由高分子穩定化處理的光照射製程進行密封材料的固化。
在本實施方式中，在第一基板441的外側(與液晶組成物444相反一側)上設置偏光板443a，而在第二基板442的外側(與液晶組成物444相反一側)上設置偏光板443b。另外，除了設置偏光板之外還可以設置相位差板、 抗反射膜等的光學薄膜等。例如，也可以使用利用偏光板及相位差板的圓偏振。根據上述製程可以完成液晶顯示裝置。
另外，當使用大型的基板製造多個液晶顯示裝置(即，將一個基板分割成多個面板)時，可以在進行高分子穩定化處理之前或者在設置偏光板之前進行分割步驟。考慮到分割步驟對液晶組成物的影響(由於進行分割步驟時的施力等而引起的配向混亂等)，較佳的是在進行第一基板和第二基板的貼合之後且在進行高分子穩定化處理之前進行分割步驟。
雖然未圖示，但是可以使用背光、側光燈等作為光源。光源以從元件基板的第一基板441一側向可見側的第二基板442透過的方式進行照射。
作為第一電極層447、第二電極層446，可以使用具有透光性的導電材料諸如包含氧化鎢的氧化銦、包含氧化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫、氧化銦錫、氧化銦鋅、添加有氧化矽的氧化銦錫、石墨烯等。
另外，可以使用選自鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)或銀(Ag)等的金屬、以上金屬的合金和以上金屬的氮化物中的一種或多種形成第一電極層447及第二電極層446。
此外，第一電極層447、第二電極層446可以使用包含導電高分子(也稱為導電聚合物)的導電組成物形成。使用導電組成物形成的像素電極的薄層電阻較佳為10000Ω/□以下，並且其波長為550nm時的透光率較佳為70%以上。此外，包含在導電組成物中的導電高分子的電阻率較佳為0.1Ω．cm以下。
作為導電高分子，可以使用所謂的π電子共軛類導電高分子。例如，可以舉出：聚苯胺或其衍生物；聚吡咯或其衍生物；聚噻吩或其衍生物；或者由苯胺、吡咯和噻吩中的兩種以上而成的共聚物或其衍生物等。
也可以在第一基板441與閘極電極層401之間設置用作基底膜的絕緣膜。基底膜用於防止雜質元素從第一基板441擴散，而且該絕緣膜可以使用選自氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜以及氧氮化矽膜中的一種膜或多種膜的單層結構或疊層結構形成。閘極電極層401可以藉由使用鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹、鈧等的金屬材料或以這些金屬材料為主要成分的合金材料的單層或疊層形成。此外，作為閘極電極層401，也可以使用以摻雜磷等雜質元素的多晶矽膜為代表的半導體膜、鎳矽化物等矽化物膜。當將具有遮光性的導電膜用作閘極電極層401時，可以防止來自背光的光(從第一基板441入射的光)入射到半導體層403中。
例如，作為閘極電極層401的雙層的疊層結構，較佳為採用：在鋁層上層疊有鉬層的雙層結構；在銅層上層疊 有鉬層的雙層結構；在銅層上層疊有氮化鈦層或氮化鉭層的雙層結構；或者層疊有氮化鈦層和鉬層的雙層結構。作為三層結構，較佳為採用層疊鎢層或氮化鎢層、鋁和矽的合金層或鋁和鈦的合金層與氮化鈦層或鈦層的疊層結構。
藉由利用電漿CVD法或濺射法等並使用氧化矽膜、氧化鎵膜、氧化鋁膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧氮化鋁膜或氮氧化矽膜等，可以形成閘極絕緣層402。或者，藉由作為閘極絕緣層402的材料也可以使用如下high-k材料：氧化鉿；氧化釔；氧化鑭；矽酸鉿(HfSixOy(x>0、y>0))；鋁酸鉿(HfAlxOy(x>0、y>0))；添加有氮的矽酸鉿、添加有氮的鋁酸鉿等。藉由使用這些high-k材料，可以降低閘極漏電流。
另外，作為閘極絕緣層402，還可以藉由使用有機矽烷氣體的CVD法而形成氧化矽層。作為有機矽烷氣體，可以使用如四乙氧基矽烷(TEOS：化學式為Si(OC2H5)4)、四甲基矽烷(TMS：化學式為Si(CH3)4)、四甲基環四矽氧烷(TMCTS)、八甲基環四矽氧烷(OMCTS)、六甲基二矽氮烷(HMDS)、三乙氧基矽烷(SiH(OC2H5)3)、三(二甲基氨基)矽烷(SiH(N(CH3)2)3)等的含矽化合物。另外，閘極絕緣層402可以為單層結構或者疊層結構。
對用於半導體層403的材料沒有特別的限制，根據電晶體420所需的特性而適當地設定，即可。以下對可用於半導體層403的材料的例子進行說明。
作為形成半導體層403的材料，可以使用如下材料：藉由利用使用以矽烷或鍺烷為代表的半導體材料氣體的化學氣相沉積法或利用濺射法等物理氣相沉積法製造的非晶半導體；藉由利用光能或熱能使該非晶半導體結晶化而形成的多晶半導體；混合有微細的結晶相與非晶相的微晶半導體等。可以藉由濺射法、LPCVD法或電漿CVD法等形成半導體層。
作為非晶半導體，可以典型地舉出氫化非晶矽等。作為結晶半導體，可以典型地舉出多晶矽等。多晶矽包括：使用藉由800℃以上的製程溫度形成的多晶矽作為主要材料的所謂高溫多晶矽；使用藉由600℃以下的製程溫度形成的多晶矽作為主要材料的所謂低溫多晶矽；以及使用促進結晶化的元素等使非晶矽結晶化而成的多晶矽等。當然，如上所述，也可以使用微晶半導體或在半導體層的一部分包含結晶相的半導體。
另外，也可以使用氧化物半導體，作為氧化物半導體可以使用：氧化銦、氧化錫、氧化鋅；二元金屬氧化物的In-Zn類氧化物、Sn-Zn類氧化物、Al-Zn類氧化物、Zn-Mg類氧化物、Sn-Mg類氧化物、In-Mg類氧化物、In-Ga類氧化物；三元金屬氧化物的In-Ga-Zn類氧化物(也稱為IGZO)、In-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Zn類氧化物、Sn-Ga-Zn類氧化物、Al-Ga-Zn類氧化物、Sn-Al-Zn類氧化物、In-Hf-Zn類氧化物、In-La-Zn類氧化物、In-Ce-Zn類氧化物、In-Pr-Zn類氧化物、In-Nd-Zn類氧化物、In-Sm- Zn類氧化物、In-Eu-Zn類氧化物、In-Gd-Zn類氧化物、In-Tb-Zn類氧化物、In-Dy-Zn類氧化物、In-Ho-Zn類氧化物、In-Er-Zn類氧化物、In-Tm-Zn類氧化物、In-Yb-Zn類氧化物、In-Lu-Zn類氧化物；四元金屬氧化物的In-Sn-Ga-Zn類氧化物、In-Hf-Ga-Zn類氧化物、In-Al-Ga-Zn類氧化物、In-Sn-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Hf-Zn類氧化物、In-Hf-Al-Zn類氧化物。此外，也可以使用使上述氧化物半導體含有In、Ga、Sn、Zn以外的元素如SiO2而得到的氧化物半導體。
在此，例如In-Ga-Zn類氧化物半導體是指具有銦(In)、鎵(Ga)、鋅(Zn)的氧化物半導體，對其成分比沒有限制。
此外，氧化物半導體層可以使用由化學式InMO3(ZnO)m(m>0)表示的薄膜。這裏，M表示選自Ga、Al、Mn及Co中的一種或多種金屬元素。例如，作為M，有Ga、Ga及Al、Ga及Mn或Ga及Co等。
此外，當作為氧化物半導體使用In-Sn-Zn-O類材料時，將所使用的靶材中的金屬元素的原子數比設定為In：Sn：Zn=1：2：2、In：Sn：Zn=2：1：3、In：Sn：Zn=1：1：1等，即可。
另外，當作為氧化物半導體使用In-Zn-O類的材料時，將原子數比為In/Zn=0.5至50，較佳為In/Zn=1至20，更佳為In/Zn=1.5至15。藉由將Zn的原子數比設定為較佳的上述範圍，可以提高電晶體的場效應遷移率。在此， 當化合物的原子數比為In：Zn：O=X：Y：Z時，滿足Z>1.5X+Y的關係。
作為氧化物半導體層，可以使用既不為單晶也不為非晶的狀態的具有c軸配向的結晶氧化物半導體(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor；也稱為CAAC-OS)。
在形成半導體層和佈線層的製造製程中，使用蝕刻製程來將薄膜加工成所希望的形狀。作為蝕刻製程，可以使用乾蝕刻或濕蝕刻。
根據材料適當地調節蝕刻條件(諸如蝕刻劑、蝕刻時間以及溫度等)，以蝕刻為所希望的形狀。
作為用作源極電極層或汲極電極層的佈線層405a、405b的材料，可以舉出：選自Al、Cr、Ta、Ti、Mo、W中的元素；以上述元素為成分的合金；組合上述元素的合金膜等。另外，當進行熱處理時，較佳的是使該導電膜具有承受該熱處理的耐熱性。例如，因為Al單體有耐熱性低並且容易腐蝕等的問題，所以將Al與耐熱性導電材料組合而形成導電膜。作為與Al組合的耐熱導電材料，使用選自鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)、鈧(Sc)中的元素、以上述元素為成分的合金、組合上述元素的合金膜或者以上述元素為成分的氮化物形成導電膜。
也可以在不接觸於大氣的情況下連續地形成閘極絕緣層402、半導體層403、用作源極電極層或汲極電極層的 佈線層405a、405b。藉由不接觸於大氣地連續進行成膜，可以在不被大氣成分或浮游在大氣中的污染雜質元素污染的狀態下形成各疊層介面，因此，可以降低電晶體的特性的不均勻性。
另外，半導體層403僅被部分性地蝕刻，而具有槽部(凹部)。
覆蓋電晶體420的絕緣膜407、絕緣膜409可以使用利用乾處理或濕處理形成的無機絕緣膜或有機絕緣膜。例如，可以使用利用CVD法或濺射法等形成的氮化矽膜、氧化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜、氧化鉭膜等。另外，可以使用如聚醯亞胺、丙烯酸樹脂、苯並環丁烯類樹脂、聚醯胺或環氧樹脂等有機材料。另外，除了使用上述有機材料之外，還可以使用低介電常數材料(low-k材料)、矽氧烷類樹脂、PSG(磷矽玻璃)、BPSG(硼磷矽玻璃)等。此外，作為絕緣膜407也可以使用氧化鎵膜。
另外，矽氧烷類樹脂相當於以矽氧烷類材料為起始材料而形成的包含Si-O-Si鍵的樹脂。矽氧烷類樹脂還可以使用有機基(例如烷基或芳基)或氟基作為取代基。此外，有機基也可以包括氟基團。矽氧烷類樹脂藉由塗敷法形成膜並藉由焙燒而可以用作絕緣膜407。
另外，還可以藉由層疊多個由這些材料形成的絕緣膜來形成絕緣膜407、絕緣膜409。例如，還可以採用在無機絕緣膜上層疊有機樹脂膜的結構。
另外，藉由使用由多色調掩模形成的具有多種(典型 的是兩種)厚度的區域的光阻掩罩，可以縮減光掩模數，因而可以實現製程的簡化及低成本化。
如上所述，藉由使用含有以通式(G1)表示的二氧戊環化合物及向列液晶形成的液晶組成物，可以提供一種進一步實現低驅動電壓化的液晶元件及液晶顯示裝置。因此，可以提供一種耗電量低的液晶顯示裝置。
另外，由於包含以通式(G1)表示的二氧戊環化合物及向列液晶且呈現藍相的液晶組成物能夠進行高速回應，因此可以實現液晶顯示裝置的高性能化。
本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。
實施方式3
藉由製造電晶體並將該電晶體用於像素部及驅動電路，可以製造具有顯示功能的液晶顯示裝置。此外，可以藉由將使用電晶體的驅動電路的一部分或整個部分一起形成在與像素部同一基板上來形成系統整合型面板(system-on-panel)。
液晶顯示裝置包括作為顯示元件的液晶元件(也稱為液晶顯示元件)。
另外，液晶顯示裝置包括密封有顯示元件的面板和在該面板中安裝有包括控制器的IC等的模組。再者，在相當於製造該液晶顯示裝置的過程中的顯示元件完成之前的一個方式的元件基板中，多個像素的每一個分別具備用來 將電流供給到顯示元件的單元。明確而言，元件基板既可以是只形成有顯示元件的像素電極的狀態，又可以是形成成為像素電極的導電膜之後且藉由蝕刻形成像素電極之前的狀態，可以採用所有方式。
注意，本說明書中的液晶顯示裝置是指影像顯示裝置、顯示裝置、或光源(包括照明設備)。另外，液晶顯示裝置還包括安裝有連接器諸如FPC(Flexible printed circuit：撓性印刷電路)、TAB(Tape Automated Bonding：捲帶自動接合)帶或TCP(Tape Carrier Package：載帶封裝)的模組；將印刷線路板設置於TAB帶或TCP端部的模組；藉由COG(Chip On Glass：玻璃上晶片)方式將IC(積體電路)直接安裝到顯示元件上的模組。
參照圖4A1、圖4A2和圖4B說明相當於液晶顯示裝置的一個方式的液晶顯示面板的外觀及剖面。圖4A1和圖4A2是使用密封材料4005將形成在第一基板4001上的電晶體4010、4011以及液晶元件4013密封在第二基板4006與第一基板4001之間的面板的俯視圖，圖4B相當於沿著圖4A1和圖4A2的線M-N的剖面圖。
以圍繞設置在第一基板4001上的像素部4002和掃描線驅動電路4004的方式設置有密封材料4005。此外，在像素部4002和掃描線驅動電路4004上設置有第二基板4006。因此，像素部4002和掃描線驅動電路4004與液晶組成物4008一起由第一基板4001、密封材料4005以及 第二基板4006密封。
此外，在圖4A1中，在第一基板4001上的與由密封材料4005圍繞的區域不同的區域中安裝有信號線驅動電路4003，該信號線驅動電路4003使用單晶半導體膜或多晶半導體膜形成在另行準備的基板上。另外，圖4A2是使用設置在第一基板4001上的電晶體形成信號線驅動電路的一部分的例子，其中在第一基板4001上形成有信號線驅動電路4003b，並且在另行準備的基板上安裝有由單晶半導體膜或多晶半導體膜形成的信號線驅動電路4003a。
另外，對於另行形成的驅動電路的連接方法沒有特別的限制，而可以採用COG方法、引線接合方法或TAB方法等。圖4A1是藉由COG方法安裝信號線驅動電路4003的例子，而圖4A2是藉由TAB方法安裝信號線驅動電路4003的例子。
此外，設置在第一基板4001上的像素部4002和掃描線驅動電路4004包括多個電晶體。在圖4B中例示像素部4002所包括的電晶體4010和掃描線驅動電路4004所包括的電晶體4011。在電晶體4010、4011上設置有絕緣層4020、層間膜4021。
電晶體4010、4011可以應用實施方式2或實施方式3所示的電晶體。
此外，導電層也可以在層間膜4021或者絕緣層4020上設置，使得與用於驅動電路的電晶體4011的半導體層 的通道形成區重疊。導電層可以具有與電晶體4011的閘極電極層相同的電位或者不同的電位，並且還可以用作第二閘極電極層。此外，導電層的電位可以是GND，或者導電層可以處於浮動狀態。
此外，在層間膜4021上形成像素電極層4030及共用電極層4031，像素電極層4030與電晶體4010電連接。液晶元件4013包括像素電極層4030、共用電極層4031以及液晶組成物4008。注意，在第一基板4001及第二基板4006的外側分別設置有偏光板4032a、4032b。
作為液晶組成物4008，使用實施方式1所示的含有以通式(G1)表示的二氧戊環化合物及向列液晶形成的液晶組成物。作為像素電極層4030和共用電極層4031，可以應用實施方式1或實施方式2所示那樣的像素電極層及共用電極層的結構。
在本實施方式中，液晶組成物4008使用呈現藍相的液晶組成物，並在藉由高分子穩定化處理呈現藍相的狀態(也稱為顯示藍相的狀態)下設置在液晶顯示裝置中。因此，在本實施方式中，如實施方式1中的圖1A、實施方式2中的圖3A至圖3D所示那樣，像素電極層4030和共用電極層4031具有開口圖案。
藉由在像素電極層4030與共用電極層4031之間形成電場，可以控制液晶組成物4008的液晶。由於在液晶中形成水平方向的電場，因此可以使用該電場控制液晶分子。由於可以在平行於基板的方向上控制被配向為呈現藍相 的液晶分子，因此能夠擴大視角。
另外，作為第一基板4001、第二基板4006可以使用具有透光性的玻璃、塑膠等。作為塑膠，可以使用PVF(聚氟乙烯)薄膜、聚酯薄膜或丙烯酸樹脂薄膜。此外，也可以採用由PVF薄膜或聚酯薄膜夾有鋁箔的薄片或FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics；纖維增強塑膠)板。
另外，元件符號4035是藉由選擇性地蝕刻絕緣膜而得到的柱狀間隔物，並且是為控制液晶組成物4008的厚度(單元間隙)而設置的。另外，還可以使用球狀的間隔物。使用液晶組成物4008的液晶顯示裝置較佳的是將液晶組成物的厚度的單元間隔設定為1μm以上且20μm以下。注意，在本說明書中，單元間隙的厚度是指液晶組成物的最厚部分的厚度(膜厚度)。
另外，雖然圖4A1、圖4A2和圖4B示出透過型液晶顯示裝置的例子，但本發明也可以應用於半透過型液晶顯示裝置或反射型液晶顯示裝置。
另外，在圖4A1、圖4A2和圖4B的液晶顯示裝置中，雖然示出在基板的外側(可見側)設置偏光板的例子，但也可以將偏光板設置在基板的內側。根據偏光板的材料或製造製程的條件適當地進行設定即可。另外，還可以設置用作黑矩陣的遮光層。
也可以作為層間膜4021的一部分形成濾色層或遮光層。在圖4A1、圖4A2和圖4B中示出遮光層4034以覆蓋電晶體4010、4011上方的方式設置在第二基板4006一 側的例子。藉由設置遮光層4034可以進一步提高對比度及薄膜電晶體的穩定性。
電晶體還可以採用由用作保護膜的絕緣層4020覆蓋的結構，但沒有特別的限制。
另外，因為保護膜用來防止大氣中的有機物、金屬物、水蒸氣等的污染雜質的侵入，所以較佳為採用緻密的膜。使用濺射法並利用氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜的單層或疊層而形成保護膜，即可。
另外，當進一步形成具有透光性的絕緣層作為平坦化絕緣膜時，可以使用具有耐熱性的有機材料如聚醯亞胺、丙烯酸樹脂、苯並環丁烯類樹脂、聚醯胺或環氧樹脂等。另外，除了上述有機材料之外，還可以使用低介電常數材料(low-k材料)、矽氧烷類樹脂、PSG(磷矽玻璃)、BPSG(硼磷矽玻璃)等。另外，也可以藉由層疊多個由這些材料形成的絕緣膜，來形成絕緣層。
對層疊的絕緣層的形成方法沒有特別的限制，可以根據其材料利用：濺射法、旋塗、浸漬法、噴塗法、液滴噴射法(噴墨法等)、印刷法(絲網印刷、膠版印刷等)、輥塗、幕塗、刮刀塗佈等。
作為像素電極層4030及共用電極層4031，可以使用具有透光性的導電材料諸如包含氧化鎢的氧化銦、包含氧化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫、氧化銦錫、氧化銦鋅、添加有氧化矽的氧化銦錫 、石墨烯等。
此外，像素電極層4030及共用電極層4031可以使用選自：鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)以及銀(Ag)等的金屬；上述金屬的合金；和上述金屬的氮化物中的一種或多種來形成。
此外，像素電極層4030及共用電極層4031可以使用包含導電高分子(也稱為導電聚合物)的導電組成物形成。
此外，供給到另行形成的信號線驅動電路4003、掃描線驅動電路4004或像素部4002的各種信號及電位是從FPC4018供給的。
此外，因為電晶體容易由於靜電等發生損壞，所以較佳的是將閘極線或源極線與驅動電路保護用的保護電路設置在同一基板上。保護電路較佳為使用非線性元件構成。
在圖4A1、圖4A2和圖4B中，連接端子電極4015由與像素電極層4030相同的導電膜形成，並且端子電極4016由與電晶體4010、4011的源極電極層和汲極電極層相同的導電膜形成。
連接端子電極4015藉由各向異性導電膜4019電連接到FPC4018所具有的端子。
此外，雖然在圖4A1、圖4A2以及圖4B中示出另行形成信號線驅動電路4003並將它安裝在第一基板4001的 例子，但是不侷限於該結構。既可以另行形成掃描線驅動電路而安裝，又可以另行僅形成信號線驅動電路的一部分或掃描線驅動電路的一部分而安裝。
如上所述，藉由使用含有以通式(G1)表示的二氧戊環化合物及向列液晶形成的液晶組成物，可以提供一種進一步實現低驅動電壓化的液晶元件及液晶顯示裝置。因此，可以提供一種耗電量低的液晶顯示裝置。
另外，由於包含以通式(G1)表示的二氧戊環化合物及向列液晶且呈現藍相的液晶組成物能夠進行高速回應，因此可以實現液晶顯示裝置的高性能化。
本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。
實施方式4
可將本說明書中公開的液晶顯示裝置應用於多種電子裝置(包括遊戲機)。作為電子裝置，例如可以舉出電視機(也稱為電視或電視接收機)、用於電腦等的監視器、數位相機、數位攝像機等影像拍攝裝置、數位相框、行動電話機(也稱為行動電話、行動電話裝置)、可攜式遊戲機、移動資訊終端、音頻再生裝置、彈子機等大型遊戲機等。
圖5A示出筆記本型個人電腦，由主體3001、外殼3002、顯示部3003以及鍵盤3004等構成。藉由將實施方式1至3中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部3003，可以提供耗電量低的膝上型個人電腦。
圖5B示出可攜式資訊終端(PDA)，在主體3021中設置有顯示部3023、外部介面3025以及操作按鈕3024等。另外，作為操作用附屬部件，有觸控筆3022。藉由將實施方式1至3中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部3023，可以提供耗電量低的可攜式資訊終端(PDA)。
圖5C示出電子書閱讀器，該電子書閱讀器由兩個外殼，即外殼2701及外殼2703構成。外殼2701及外殼2703由軸部2711形成為一體，且可以以該軸部2711為軸進行開閉工作。藉由採用這種結構，可以進行如紙的書籍那樣的工作。
外殼2701組裝有顯示部2705，而外殼2703組裝有顯示部2707。顯示部2705及顯示部2707的結構既可以是顯示連屏畫面的結構，又可以是顯示不同的畫面的結構。藉由採用顯示不同的畫面的結構，例如在右邊的顯示部(圖5C中的顯示部2705)中可以顯示文章，而在左邊的顯示部(圖5C中的顯示部2707)中可以顯示影像。藉由將實施方式1至3中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部2705和顯示部2707，可以提供耗電量低的電子書閱讀器。當作為顯示部2705使用半透過型或反射型液晶顯示裝置時，預料在較明亮的情況下的使用，因此可以設置太陽能電池而進行利用太陽能電池的發電及利用電池的充電。另外，當作為電池使用鋰離子電池時，有可以實現小型化等的優點。
此外，在圖5C中示出外殼2701具備操作部等的例子。例如，在外殼2701中具備電源開關2721、操作鍵2723、揚聲器2725等。利用操作鍵2723可以翻頁。注意，在與外殼的顯示部相同的平面上可以設置鍵盤、指向裝置等。另外，也可以採用在外殼的背面或側面具備外部連接端子(耳機端子、USB端子等)、儲存介質插入部等的結構。再者，電子書閱讀器也可以具有電子詞典的功能。
此外，電子書閱讀器也可以採用能夠以無線的方式收發資訊的結構。還可以採用以無線的方式從電子書伺服器購買所希望的書籍資料等，然後下載的結構。
圖5D示出行動電話，該行動電話由外殼2800及外殼2801的兩個外殼構成。外殼2801具備顯示面板2802、揚聲器2803、麥克風2804、指向裝置2806、影像拍攝用透鏡2807、外部連接端子2808等。此外，外殼2800具備對行動電話進行充電的太陽能電池2810、外部儲存槽2811等。另外，在外殼2801內組裝有天線。藉由將實施方式1至3中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示面板2802，可以提供耗電量低的行動電話。
另外，顯示面板2802具備觸摸屏，圖5D使用虛線示出作為影像而被顯示出來的多個操作鍵2805。另外，還安裝有用來將由太陽能電池2810輸出的電壓升壓到各電路所需的電壓的升壓電路。
顯示面板2802根據使用方式適當地改變顯示的方向。另外，由於在與顯示面板2802同一面上設置影像拍攝 用透鏡2807，所以可以實現可視電話。揚聲器2803及麥克風2804不侷限於音頻通話，還可以進行可視通話、錄音、再生等。再者，滑動外殼2800和外殼2801而可以處於如圖5D那樣的展開狀態和重疊狀態，所以可以實現適於攜帶的小型化。
外部連接端子2808可以與AC適配器及各種電纜如USB電纜等連接，並可以進行充電及與個人電腦等的資料通信。另外，藉由將儲存介質插入外部儲存槽2811中，可以對應於更大量資料的保存及移動。
另外，除了上述功能以外，行動電話還可以具有紅外線通信功能、電視接收功能等。
圖5E示出數位攝像機，該數位攝像機由主體3051、顯示部A3057、取景器3053、操作開關3054、顯示部B3055以及電池3056等構成。藉由將實施方式1至3中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部A3057及顯示部B3055，可以提供耗電量低的數位攝像機。
圖5F示出電視機，該電視機由外殼9601、顯示部9603等構成。利用顯示部9603可以顯示影像。此外，在此示出利用支架9605支撐外殼9601的結構。藉由將實施方式1至3中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部9603，可以提供耗電量低的電視機。
可以藉由利用外殼9601所具備的操作開關或另行提供的遙控器進行電視機的操作。或者，也可以採用在遙控器中設置顯示部的結構，該顯示部顯示從該遙控器輸出的 資訊。
另外，電視機採用具備接收機、數據機等的結構。可以藉由利用接收機接收一般的電視廣播。再者，藉由數據機連接到有線或無線方式的通信網路，從而也可以進行單向(從發送者到接收者)或雙向(在發送者和接收者之間或在接收者之間等)的資訊通信。
本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。
實施例1
在本實施例中，示出合成實施方式1中的由結構式(101)表示的(R)(R)-4,5-雙[羥基(二菲基)甲基]-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(簡稱：R-DOL-Pn)的例子。
(R)(R)-4,5-雙[羥基(二菲基)甲基]-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(簡稱：R-DOL-Pn)的合成方法
在下述(L-1)中示出由結構式(101)表示的R-DOL-Pn(簡稱)的合成方案。
將2.3g(95mmol)的鎂倒入200ml的三口燒瓶，並且對該燒瓶內進行氮氣置換。對該混合物加入50mL的無水四氫呋喃及0.5mL的二溴乙烷並進行攪拌。利用滴液漏斗邊維持回流邊對該混合物緩慢加入將25g(97mmol)的9-溴菲溶於50mL的無水四氫呋喃的溶液。進行完滴液後，在氮氣流下，以80℃回流該混合物2小時。經過規定時間後將使混合物恢復到室溫。並且利用滴液漏斗邊維持回流邊對該混合物緩慢加入將3.6mL(20mmol)的(R)(R)-2，3-O-異亞丙基-L-酒石酸二甲酯溶於10mL的無水四氫呋喃的溶液。在進行完滴液後，在氮氣流下，以80℃回流該混合物1小時。在經過規定時間後，依次對該混合物加入甲醇、水、稀鹽酸，並利用甲苯萃取所得到的混合物的水層。混合獲得了的萃取液和有機層，使用飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水洗滌之後，使用硫酸鎂乾燥。藉由自然過濾分離該混合物，並且濃縮濾液以得到黃色 油狀物。藉由利用矽膠柱層析法(展開溶劑：甲苯)精製該油狀物。濃縮所獲得的餾分而獲得黃色油狀物。藉由利用高效液相層析法(展開溶劑：氯仿)精製該油狀物而獲得黃色固體。藉由使用甲苯使該固體再結晶，以58%的收率獲得收量為10g的目的物的白色固體。
實施例2
在本實施例中，製造本發明的一個方式的液晶組成物及使用該液晶組成物的液晶元件並對其特性進行了評價。
表1至表3示出在本實施例中製造的液晶組成物1至5的結構。另外，在表1至表3中，全部以重量比表示混合比，比例(wt%)*1表示液晶中的比例，比例(wt%)*2表示液晶組成物中的比例。
在液晶組成物1及液晶組成物2中，液晶1使用MDA-00-3506(默克公司製造)，液晶2使用NEDO LC-C(默克公司製造)，液晶3使用4-(反式-4-n-丙基環己基)-3’,4’,5’-三氟-1,1’-聯苯(簡稱：CPP-3FFF)，液晶4使用4-n-正戊基苯甲酸4-氰-3,5-二氟苯基(簡稱：PEP-5FCNF)。
另外，在液晶組成物3及液晶組成物4中，液晶1使用混合液晶E-8(LCC公司製造)，液晶2使用4-(反式-4-n-丙基環己基)-3’,4’-二氟-1,1’-聯苯(簡稱：CPP-3FF)(臺灣大立高分子工業股份有限公司製造)，液晶3使用4-n-正戊基苯甲酸4-氰-3-氟苯(簡稱：PEP-5CNF)(臺灣大立高分子工業股份有限公司製造)。
另外，在液晶組成物5中，液晶1使用4-n-正戊基苯甲酸4-氰-3,5-二氟苯基(簡稱：PEP-5FCNF)，液晶2使用4-氰-4”-n-戊基-p-三聯苯(簡稱：5CT)(LCC公司製造)，液晶3使用4-(4-n-丙氧基苯基)-2,6-二氟苯腈(簡稱：PP-O3FCNF)，液晶4使用4-(4-n-戊氧基苯基)-2,6-二氟苯腈(簡稱：PP-O5FCNF)，液晶5使用4-(4-n-辛氧基苯基)-2,6-二氟苯腈(簡稱：PP-O8FCNF) ，液晶6使用4-(反式-4-n-戊基環己基)苯甲酸4-氰-3,5-二氟苯基(簡稱：CPEP-5FCNF)，液晶7使用4-n-丙基苯甲酸4-氰-3,5-二氟苯基(簡稱：PEP-3FCNF)。
在液晶組成物1至5中，手性試劑使用由結構式(101)表示的R-DOL-Pn(簡稱)。
另外，以下示出本實施例中使用的CPP-3FFF(簡稱)、CPP-3FF(簡稱)、PEP-5FCNF(簡稱)、PEP-5CNF(簡稱)、5CT(簡稱)、PP-O3FCNF(簡稱)、PP-O5FCNF(簡稱)、PP-O8FCNF(簡稱)、CPEP-5FCNF(簡稱)、PEP-3FCNF(簡稱)的結構式。
在本實施例中，分別使用液晶組成物1製造液晶元件1A，使用液晶組成物2製造液晶元件2A,使用液晶組成物3製造液晶元件3A，使用液晶組成物4製造液晶元件4A，並使用液晶組成物5製造液晶元件5A。以下示出其製造方法。
液晶元件1A至5A藉由如下步驟來製造：將形成有如圖3D所示那樣的梳齒狀的像素電極層及共用電極層的玻璃基板與成為對置基板的玻璃基板以其間具有空隙(4μm)的方式用密封材料貼合，然後利用注入法分別將在 各向同性相的狀態下攪拌的各液晶組成物1至5注入到基板之間。
像素電極層及共用電極層利用濺射法使用包含氧化矽的氧化銦錫形成。此外，將其厚度設定為110nm，將像素電極層及共用電極層的各個寬度以及像素電極層與共用電極層之間的距離設定為2μm。此外，作為密封材料使用紫外線及熱固化型密封材料，作為固化處理利用輻照度為100mW/cm2的紫外線進行90秒的照射處理，然後以120℃進行1小時的加熱處理。
在液晶元件1A至5A中，對液晶組成物1至5的反射光譜進行了評價。使用偏光顯微鏡(MX-61L奧林巴斯公司製造)、溫度調節器(HCS302-MK1000 INSTEC公司製造)及顯微分光系統(LVmicroUV/VIS Lambda Vision Inc.)進行評價。
首先，在將液晶元件1A至5A的液晶組成物1至5設定為各向同性相之後，利用使用溫度調節器以每分鐘降溫1.0℃的條件下使用偏光顯微鏡進行觀察，來測量液晶組成物1至5呈現藍相的溫度範圍。
利用偏光顯微鏡進行上述觀察的測量條件為：測量模式為反射；偏振器為交叉尼克耳；倍率為50倍至200倍。
接著，在液晶元件1A至5A中，使液晶組成物1至5恆定為呈現藍相的溫度範圍內的任意溫度，利用顯微分光鏡測量液晶組成物1至5的反射光強度的光譜。
將顯微分光系統的測量模式設定為：反射、偏振器為交叉尼克耳、測量區為12μmΦ、測量波長為250nm至800nm。由於測量區窄，利用顯微分光鏡的監視器選定藍相的顏色成為長波長的區域進行測量。另外，為了在測量時不受像素電極層及共用電極層的影響，從沒有形成電極層的成為對置基板的玻璃基板側進行測量。
圖6示出液晶元件1A至5A中的液晶組成物1至5的反射光強度的光譜(液晶元件1A為四角形的點、液晶元件2A為菱形的點、液晶元件3A為細實線、液晶元件4A為粗實線、液晶元件5A為×符號的點)。在液晶元件1A至5A中的液晶組成物1至5的反射光譜中，檢測出繞射波長的峰值。
在液晶組成物1至5的反射光譜中的繞射波長的峰值為如下：液晶元件1A中的液晶組成物1的峰值為391nm；液晶元件2A中的液晶組成物2的峰值為510nm；液晶元件3A中的液晶組成物3的峰值為443nm；液晶元件4A中的液晶組成物4的峰值為421nm；液晶元件5A中的液晶組成物5的峰值為559nm。
根據上述結果可以確認本發明的一個方式的液晶組成物呈現藍相，並可以使用液晶組成物製造液晶元件。
實施例3
在本實施例中，製造使用本發明的一個方式的液晶組成物的液晶元件並分別對其特性進行評價。
表4示出本實施例製造的液晶組成物6的結構。另外，在表4中，全部以重量比表示混合比，比例(wt%)*1表示液晶中的比例，比例(wt%)*2表示液晶組成物中的比例。
使用添加有聚合性單體及聚合引發劑的液晶組成物1及液晶組成物3至6製造液晶元件1B及液晶元件3B至6B。表5示出用於液晶元件1B及液晶元件3B至6B的液晶組成物的結構。
作為聚合性單體，使用1,4-雙-[4-(3-丙烯醯氧基-n-丙基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2-甲苯(簡稱：RM257)(默克公司製造)、1,4-雙-[4-(4-丙烯醯氧基-n-己基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2-甲苯(簡稱：RM257-O6)(SHING TONG Chemicals公司)、1,4-雙-[4-(8-丙烯醯氧基-n-辛基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2-甲苯(簡稱：RM257-O8)、甲基丙烯酸十二烷基酯(簡稱：DMeAc)(日本東京化成工業株式會社製造)、丙烯酸十二烷基酯(簡稱：DAc)(日本和光純藥工業株式會社製造)，並且作為聚合引發 劑使用2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(簡稱：DMPAP)(日本東京化成工業株式會社製造)。
另外，以下示出本實施例使用的PPEP-5FCNF(簡稱)、RM257(簡稱)、RM257-O6(簡稱)、RM257-O8(簡稱)、DMeAc(簡稱)、DAc(簡稱)及DMPAP(簡稱)的結構式。
在本實施例中，分別使用液晶組成物1製造液晶元件1B，使用液晶組成物3製造液晶元件3B，使用液晶組成 物4製造液晶元件4B，使用液晶組成物5製造液晶元件5B，使用液晶組成物6製造液晶元件6B。以下示出其製造方法。
液晶元件1B及液晶元件3B至6B藉由如下步驟來製造：將形成有如圖3D所示那樣的梳齒狀的像素電極層及共用電極層的玻璃基板與成為對置基板的玻璃基板以其間具有空隙(4μm)的方式用密封材料貼合，然後利用注入法將在各向同性相的狀態下攪拌以表4所示的材料及比例混合的各液晶組成物注入到基板之間。
像素電極層及共用電極層利用濺射法使用包含氧化矽的氧化銦錫形成。此外，將其厚度設定為110nm，將像素電極層及共用電極層的各個寬度以及像素電極層與共用電極層之間的距離設定為2μm。此外，作為密封材料使用紫外線及熱固化型密封材料，作為固化處理利用輻照度為100mW/cm2)的紫外線進行90秒的照射處理，然後以120℃進行1小時的加熱處理。
另外，分別在液晶元件1B、液晶元件3B至6B中，在將溫度設定為從呈現藍相的最高溫度高1℃至3℃的溫度(最高溫度+1℃至+3℃)至呈現藍相的最低溫度的範圍內的任意溫度的恆定溫度的情況下，藉由對液晶元件1B及液晶元件3B至5B進行6分鐘的紫外線(光源Deep UV燈、主波長365nm、輻照度8mW/cm2)的照射而對液晶元件6B進行30分鐘的照射來對其進行高分子穩定化處理。另外，藉由高分子穩定化處理，液晶元件1B、液晶 元件3B至5B的液晶組成物中的聚合性單體聚合，液晶元件1B、液晶元件3B至5B成為包括含有有機樹脂的液晶組成物的液晶元件。
然後，在室溫下利用顯微分光鏡對進行了高分子穩定化處理的包括液晶組成物的液晶元件1B、液晶元件3B至5B的液晶組成物的反射光強度的光譜進行測量。
利用偏光顯微鏡進行液晶組成物的反射光強度的測量條件與實施例2相同。
圖7示出液晶元件1B及液晶元件3B至5B中的液晶組成物的反射光強度的光譜(液晶元件1B為四角形的點、液晶元件3B為細實線、液晶元件4B為粗實線、液晶元件5B為×符號的點)。在液晶元件1B及液晶元件3B至5B中的液晶組成物的反射光譜中，檢測出最長波長側的繞射波長的峰值。
檢測出的反射光譜的繞射波長的峰值為呈現於最長波長側的峰值的最大值。例如，液晶元件4B在486nm付近及509nm付近分別呈現出兩個峰值，但是檢測長波長一側的509nm付近的峰值的最大值。另外，即使是具有肩(shoulder)(臺階或小峰值)的峰值也將該峰值的最大值作為繞射波長的峰值。
液晶元件1B及液晶元件3B至5B中的液晶組成物的反射光譜中最長波長側的繞射波長的峰值為；液晶元件1B中的液晶組成物的峰值為359nm；液晶元件3B中的液晶組成物的峰值為452nm；液晶元件4B中的液晶組成物 的峰值為509nm；液晶元件5B中的液晶組成物的峰值為594nm。
根據上述結果可以確認本發明的一個方式的液晶組成物呈現藍相，並可以使用液晶組成物製造液晶元件1B、液晶元件3B至5B。
接著，對液晶元件1B、液晶元件3B、液晶元件4B、液晶元件6B施加電壓，並對施加電壓的透過率的特性進行評價。在如下測定條件下進行特性評價：使用液晶評價裝置(日本大塚電子株式會社製造)；光源是鹵燈；溫度是室溫；使用正交尼科耳的偏振器夾住液晶元件1B、3B、4B和6B。
圖8示出液晶元件1B、液晶元件3B、液晶元件4B和液晶元件6B的施加電壓與透過率的關係。圖8中的透過率是指光源為100%時的透過率。注意，在圖8中，液晶元件1B以四角形的點示出、液晶元件3B以細實線示出、液晶元件4B以粗實線示出、液晶元件6B以三角形的點示出。
如圖8所示，液晶元件1B、液晶元件3B、液晶元件4B和液晶元件6B在施加電壓低時示出高透過率，因此可以確認液晶元件1B、液晶元件3B、液晶元件4B和液晶元件6B可以進行低電壓驅動。
如上所述，本實施例的液晶元件可以進行低電壓驅動，從而使用該液晶元件的液晶顯示裝置、電子裝置也可以進一步實現低耗電量化。
實施例4
以下說明在實施例2及實施例3中使用的CPP-3FFF(簡稱)、PEP-5FCNF(簡稱)、PP-O3FCNF(簡稱)、PP-O5FCNF(簡稱)、PP-O8FCNF(簡稱)、CPEP-5FCNF(簡稱)及PEP-3FCNF(簡稱)的合成方法。
(4-(反式-4-n-丙基環己基)-3’,4’,5’-三氟-1,1’-聯苯(簡稱：CPP-3FFF)的合成方法) [步驟1：三氟甲磺酸4-(反式-4-n-丙基環己基)苯基的合成]
在下述(E-1)中示出三氟甲磺酸4-(反式-4-n-丙基環己基)苯基的合成方案。
將10g(46mmol)的4-(反式-n-丙基己基)苯酚、100ml的二氯甲烷、7.3g(92mmol)的吡啶基倒入300mL的茄子燒瓶並進行攪拌，將該溶液冷卻到0℃。冷卻後，在同溫度下利用滴液漏斗對該溶液滴落將25g(92mmol)的三氟甲磺酸酐溶解於50mL的二氯甲烷的溶液。進行完滴落後，使該溶液升溫至室溫，並在同溫度下攪拌該混合物15小時並將其冷卻到0℃，慢慢加入水使沒有反應的三氟甲磺酸酐失活。使用二氯甲烷萃取獲得的混合物的水層。混合所得到的萃取溶液和有機層，使用稀鹽酸、水、飽和食鹽水洗滌，然後使用硫酸鎂乾燥。藉由自然過濾分 離該混合物，將濾液濃縮獲得油狀物。所獲油狀物藉由矽膠柱層析精煉。藉由使用甲苯：己烷=1：1作為展開溶劑，進行矽膠柱層析。濃縮所得餾分，以70%的收率獲得收量為2.1g的目的物的白色固體。
[步驟2：(4-(反式-4-n-丙基環己基)-3’,4’,5’-三氟-1,1’-聯苯(簡稱：CPP-3FFF)的合成)]在下述(E-2)中示出CPP-3FFF的合成方案。
將1.7g(9.7mmol)的3，4,5-三氟苯硼酸放入100mL三口燒瓶，使用氮置換燒瓶內部的空氣。在該混合物中加入3.1g(88mmol)的三氟甲磺酸4-(反式-4-n-丙基環己基)苯基、10mL的2.0M碳酸鈉水溶液、34mL的甲苯和11mL的乙醇，藉由在減壓下進行攪拌來進行脫氣。對該混合物添加0.31g(0.27mmol)的四(三苯基膦)鈀(0)，在氮氣流下，以90℃攪拌3.5小時。在經過規定時間之後，將水加入到該混合物中，並用甲苯萃取水層。混合獲得了的萃取液和有機層，使用飽和食鹽水洗滌之後，使用硫酸鎂乾燥。藉由自然過濾分離該混合物，將濾液濃縮獲得油狀物。藉由利用矽膠柱層析法(展開溶劑：己烷) 精製該油狀物。藉由濃縮獲得了的餾分得到固體。藉由利用高效液相層析法(HPLC)(展開溶劑：氯仿)精製該固體。藉由將所得到的餾分濃縮，以70%收率得到收量為2.1g的目的物的白色固體。
藉由利用梯度昇華方法(train sublimation method)昇華精煉所得到的1.4g的白色固體。在昇華精煉中，在壓力為2.5Pa且氬流量為5mL/分鐘的條件下，以100℃加熱白色固體。在昇華精煉後，以71%的收率得到1.0g的白色固體。
藉由核磁共振法(NMR)確認到該化合物是目的物4-(反式-4-n-丙基環己基)-3’,4’,5’-三氟-1,1’-聯苯(簡稱：CPP-3FFF)。
下面示出所得到的物質(CPP-3FFF)的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ(ppm)=0.91(t，3H)、1.00-1.13(m，2H)、1.18-1.55(m，7H)、1.86-1.93(m，4H)、2.46-2.56(m，1H)、7.14-7.19(m，2H)、7.29(d，2H)、7.42(d，2H)。
(4-n-正戊基苯甲酸 4-氰-3,5-二氟苯基(簡稱：PPEP-5FCNF)的合成方法)
在下述(M-1)中示出PPEP-5FCNF(簡稱)的合成方案。
將10g(52mmol)的4-n-正戊基苯甲酸、8.1g(52mmol)的2,6-二氟-4-羥基苯腈、0.95g(7.8mmol)的4-(N,N-二甲基)氨基吡啶(DMAP)、52mL的二氯甲烷放入200mL茄形燒瓶，並攪拌。在該混合物中加入11g(57mmol)的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)，在大氣室溫下將該混合物攪拌一宿。在經過規定時間之後，對所得到的混合物添加水，然後使用二氯甲烷萃取該混合物的水層。混合所得到的萃取液和有機層，使用飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水洗滌之後，使用硫酸鎂乾燥。藉由自然過濾分離該混合物，並且濃縮濾液以得到固體。藉由利用矽膠柱層析法(展開溶劑：甲苯)精製而獲得無色油狀物。藉由利用高效液相層析法(展開溶劑：氯仿)精製該油狀物，得到14g的收率為84%的白色固體。
藉由利用梯度昇華方法昇華精煉獲得的14g的白色固體。在昇華精煉中，在壓力為3.0Pa且氬流量為5mL/分鐘的條件下以140℃加熱白色固體物。昇華精煉後，以79%的收率得到11g的白色固體。藉由核磁共振測量(NMR)，確認到上述白色固體物是目的物的4-n-正戊基苯甲酸、4-氰-3,5-二氟苯基(簡稱：PEP-5FCNF)。
下面示出所得到的物質的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3、300MHz)：δ(ppm)=0.90(t、J=6.6Hz、3H)、1.27-1.36(m、4H)、1.61-1.71(m、2H)、2.71(t、J=7.2Hz、2H)、7.05(dd、J1=3.0Hz、J2=10.8Hz、2H)、7.34(d、J=8.1Hz、2H)、8.06(d、J=6.3Hz、2H)。
(4-(4-n-丙氧基苯基)-2,6-二氟苯腈(簡稱：PP-O3FCNF)的合成方法)
在下述(A-1)中示出PP-O3FCNF的合成方案。
將3.0g(14mmol)的4-n-丙氧基苯基硼酸、3.1g(14mmol)的4-溴-2,6-二氟苯腈、0.22g(0.70mmol)的三(2-甲基苯基)膦、30mg(0.10mmol)的醋酸鈀(Ⅱ)和4.0g(29mmol)的碳酸鉀放入500mL三口燒瓶。在該混合物中加入54mL的甲苯、18mL的乙醇、14mL的純水，藉由在減壓下攪拌獲得的混合物來進行脫氣。脫氣後，使燒瓶內為氮氣流下，以90℃將該混合物回流3小時。
回流之後，用甲苯萃取獲得的混合物的水層，混合萃取液和有機層並使用飽和食鹽水洗滌之後，使用硫酸鎂乾燥。對該混合物進行自然過濾，並且濃縮濾液而獲得淡黃色固體。藉由利用矽膠柱層析法(展開溶劑 己烷：甲苯 =2：1)精煉獲得的固體，獲得2.8g目的物的白色固體。藉由利用高效液相層析法(展開溶劑：氯仿)精製該固體，得到2.5g的收率為64%的白色粉末。
藉由利用梯度昇華方法昇華精煉獲得的2.5g的白色固體。在昇華精煉中，在壓力為5.5Pa且氬流量為15mL/分鐘的條件下，以100℃加熱該白色固體。在昇華精煉後，以76%的收率得到1.9g的白色粉末。
藉由核磁共振測定(NMR)確認到該化合物是4-(4-n-丙氧基苯基)-2,6-二氟苯腈(簡稱：PP-O3FCNF)。
下面示出所得到的化合物的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ=1.06(t、J=15.0Hz、3H)、1.85(m、J=3.6Hz、2H)、3.98(t、J=13.2Hz、2H)、7.00(d、J=2.4Hz、2H)、7.23(t、J=17.4Hz、2H)、7.50(d、J=2.4Hz、2H)。
(4-(4-n-戊氧基苯基)-2,6-二氟苯腈(簡稱：PP-O5FCNF)的合成方法)
在下述(B-1)中示出PP-O5FCNF的合成方案。
將3.0g(14mmol)的4-n-戊氧基苯基硼酸、3.1g( 14mmol)的4-溴-2,6-二氟苯腈、0.22g(0.70mmol)的三(2-甲基苯基)膦、30mg(0.10mmol)的醋酸鈀(Ⅱ)和4.0g(29mmol)的碳酸鉀放入500mL三口燒瓶。在該混合物中加入54mL的甲苯、18mL的乙醇、14mL的純水，藉由在減壓下攪拌來進行脫氣。脫氣後，以90℃將該混合物回流3個小時。
回流後使用甲苯萃取所得到的混合物的水層，混合萃取液和有機層，是用飽和食鹽水洗滌之後，使用硫酸鎂乾燥。對該混合物進行自然過濾，並且濃縮獲得了的濾液，獲得透明油狀物。藉由使用矽膠柱層析法(展開溶劑：己烷：甲苯=5：1)對油狀物進行精煉，以獲得5.0g的淡黃色液體。
藉由利用高效液相層析法(展開溶劑：氯仿)精製所得到的液體，得到3.9g的白色粉末。
藉由梯度昇華(train sublimation)方法，對3.9g所得到的白色粉末進行昇華精煉。在昇華精煉中，藉由在壓力為2.0Pa且氬流量為5mL/分鐘的條件下以95℃加熱該白色粉末。在昇華精煉後，以46%的收率得到2.0g的白色粉末。
藉由核磁共振測定(NMR)確認到該化合物是4-(4-n-戊氧基苯基)-2,6-二氟苯腈(簡稱：PP-O5FCNF)。
以下示出所得到的化合物的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ=0.89(t、J=14.1Hz、3H)、1.28-1.49(m、4H)、1.77(m、J=27.6Hz、2H)、3.96 (t、J=13.2Hz、2H)、6.94(d、J=2.1Hz、2H)、7.18(t、J=18.0Hz、2H)、7.45(d、J=2.6Hz、2H)。
(4-(4-n-辛氧基苯基)-2,6-二氟苯腈(簡稱：PP-O8FCNF)的合成方法)
在下述(C-1)中示出PP-O8FCNF的合成方案。
將3.0g(14mmol)的(4-n-辛氧基苯基)硼酸、3.1g(14mmol)的4-溴-2,6-二氟苯腈、0.22g(0.70mmol)的三(2-甲基苯基)膦、30mg(0.10mmol)的醋酸鈀(Ⅱ)和4.0g(29mmol)的碳酸鉀放入500mL三口燒瓶。在該混合物中加入54mL的甲苯、18mL的乙醇、14mL的純水，藉由在減壓下攪拌來進行脫氣。脫氣後，以90℃將該混合物回流3個小時。
回流後使用甲苯萃取混合物的水層，混合所得到的萃取液和有機層，使用飽和食鹽水洗滌之後，使用硫酸鎂乾燥。對該混合物進行自然過濾，並且濃縮濾液，獲得淡紅色的固體。藉由利用矽膠柱層析法(展開溶劑：己烷：甲苯=3：1)精煉所得到的固體，獲得3.5g的白色固體。藉 由利用高效液相層析法(展開溶劑：氯仿)精製該得到的白色固體，得到2.8g的白色粉末。
藉由梯度昇華方法，對2.8g的所得到的白色粉末進行精煉。在昇華精煉中，藉由在壓力為5.5Pa且氬流量為15mL/分鐘條件下，以110℃加熱該白色固體。在昇華精煉後，以64%的收率得到2.2g的白色粉末。
藉由核磁共振測定(NMR)確認到該化合物是4-(4-n-辛氧基苯基)-2,6-二氟苯腈(簡稱：PP-O8FCNF)。
下面示出所得到的化合物的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ=0.89(t、J=13.5Hz、3H)、1.30-1.34(m、8H)、1.43-1.53(m、2H)、1.81(m、J=27.9Hz、2H)、4.01(t、J=12.6Hz、2H)、7.00(d、J=2.4Hz、2H)、7.23(t、J=18.0Hz、2H)、7.50(d、J=2.3Hz、2H)。
(4-(反式-4-n-戊基環己基)苯甲酸4-氰-3,5-二氟苯基(簡稱：CPEP-5FCNF)的合成方法)
在下述(F-1)中示出CPEP-5FCNF的合成方案。
將1.9g(6.9mmol)的4-(反式-4-n-戊基環己基)苯 甲酸、1.1g(7.1mmol)的2,6-二氟-4-羥基苯腈、0.13g(1.1mmol)的4-(N,N-二甲基氨基)吡啶(DMAP)、7.0mL的二氯甲烷放入50mL茄形燒瓶，並攪拌。在該混合物中加入1.5g(7.8mmol)的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)，在大氣室溫下將該混合物攪拌28小時。在經過規定時間之後，對獲得了的混合物添加水，使用二氯甲烷萃取水層。混合該獲得了的萃取液和有機層，使用飽和食鹽水洗滌之後，使用硫酸鎂乾燥。藉由自然過濾分離該混合物，並且濃縮濾液以得到固體。藉由利用矽膠柱層析法(展開溶劑：甲苯)精製該固體。濃縮所得餾分以得到固體。藉由利用高效液相層析法(HPLC)(展開溶劑：氯仿)精製該固體。
藉由濃縮所得到的餾分，得到目的物的2.0g的收率為69%的白色固體。藉由利用梯度昇華方法昇華精煉所得到的2.0g的白色固體。在昇華精煉中，在壓力為2.7Pa且氬流量為5mL/分鐘條件下，以155℃加熱該白色固體。昇華精煉後，以90%的收率得到1.8g的白色固體。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到上述化合物是目的物的4-(反式-4-n-戊基環己基)苯甲酸4-氨-3,5-二氟苯基(簡稱：CPEP-5FCNF)。
下面示出所得到的物質(CPEP-5FCNF)的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ(ppm)=0.90(t，3H)、1.02-1.13(m，2H)、1.20-1.35(m，9H)、1.43-1.54(m，2H)、1.89-1.93(m，4H)、2.54-2.62( m，1H)、7.05(d，2H)、7.37(d，2H)、8.06(d，2H)。
(4-n-丙基苯基苯甲酸4-氰-3,5-二氟苯基(簡稱：PPEP-3FCNF)的合成方法)
在下述(G-1)中示出PEF-3FCNF的合成方案。
將1.6g(10mmol)的4-n-丙基苯基苯甲酸、1.6g(10mmol)的2,6-二氟-4-羥基苯腈、0.19g(1.5mmol)的(4-N,N-二甲基氨基)吡啶、10mL的二氯甲烷放入50mL茄形燒瓶，並攪拌。在該混合物中加入2.1g(11mmol)的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)，在大氣室溫下將該混合物攪拌15小時。在經過規定時間之後，對獲得了的混合物添加水，使用二氯甲烷萃取該混合物的水層。混合獲得了的萃取液和有機層，使用飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水洗滌之後，使用硫酸鎂乾燥。對該混合物進行自然過濾，並且濃縮濾液，獲得白色固體。藉由利用矽膠柱層析法(展開溶劑：甲苯)精製該固體。濃縮所獲得的餾分而獲得白色固體。藉由利用高效液相層析法(HPLC)(展開溶劑：氯仿)精製該固體。濃縮所得到的餾分，以79%的收率得到目的物的2.4g的白色固體。
藉由利用梯度昇華方法昇華精煉獲得的2.4g的白色固體。在昇華精煉中，在壓力為2.1Pa且氬流量為10mL/分鐘條件下，以130℃加熱該白色固體。昇華精煉後以42%的收率得到1.3g的白色固體。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到上述化合物是目的物的4-n-丙基苯基苯甲酸4-氰-3,5-二氟苯基(簡稱：PEP-3FCNF)。
下面示出所得到的物質(PEP-3FCNF)的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3、300MHz)：δ(ppm)=0.97(t、3H)、1.63-1.76(m、2H)、2.70(t、2H)、7.05(d、2H)、7.34(d、2H)、8.06(d、2H)。
(4-(4-n-戊基苯基(pentylphenyl))苯甲酸4-氰-3,5-二氟苯基(簡稱：PPEP-5FCNF)的合成方法)
在下述(N-1)中示出PPEP-5FCNF(簡稱)的合成方案。
將2.3g(8.6mmol)的4-(4-n-戊基苯基)苯甲酸、1.3g(8.4mmol)的2,6-二氟-4-羥基苯腈、0.16g( 1.3mmol)的4-二甲基氨基吡啶和8.6mL的二氯甲烷放入50mL茄形燒瓶，並攪拌。在該混合物中加入1.8g(9.4mmol)的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)，在大氣室溫下將該混合物攪拌18個小時。在經過規定時間之後，對獲得了的混合物添加水，使用二氯甲烷萃取水層。混合獲得了的萃取液和有機層，使用飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水洗滌之後，使用硫酸鎂乾燥。對該混合物進行自然過濾，並且濃縮獲得了的濾液，獲得淺棕色(light brown)的固體。藉由利用矽膠柱層析法(展開溶劑：甲苯)精製該固體。濃縮所得到的餾分而獲得白色固體。藉由利用高效液相層析法(HPLC)(展開溶劑：氯仿)精製該固體。濃縮所得到的餾分，以79%得到目的物的2.7g的收率為79%的白色固體。
藉由蒸餾精製所得到的2.7g的白色固體，以93%的收率得到2.5g的目的物的白色固體。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到上述化合物是目的物的4-(4-n-戊基苯基)苯甲酸4-氰-3,5-二氟苯基(PPEP-5FCNF)。
以下示出所得到的化合物的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ(ppm)=0.91(t，3H)，1.31-1.40(m，4H)，1.62-1.72(m，2H)，2.67(t，2H)，7.09(d，2H)，7.31(d，2H)，7.58(d，2H)，7.75(d，2H)，8.20(d，2H)。
(1,4-雙-[4-(8-丙烯醯氧基-n-辛基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2-甲苯(簡稱：RM257-O8)的合成方法)
在下述(N-1)中示出RM257-O8(簡稱)的合成方案。
將3.0g(9.4mmol)的4-(8-丙烯醯氧基-n-辛基-1-氧基)苯甲酸、0.47g(3.8mmol)的2-甲基-1,4-苯二酚、0.17g(1.4mmol)的4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、1.8g(9.4mmol)的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)、100mL的丙酮和50mL的二氯甲烷放入300mL茄形燒瓶，在大氣室溫下攪拌23小時。在經過規定時間之後，濃縮混合溶液並對該混合物添加水，然後使用氯仿萃取水層。混合獲得了的萃取液和有機層並使用水、飽和碳酸氫鈉水溶液和飽和食鹽水洗滌之後，使用硫酸鎂乾燥。藉由自然過濾分離該混合物，並且濃縮得到了的濾液而得到固體。藉由利用矽膠柱層析法(展開溶劑：氯仿)精製所獲得的固體。濃縮所獲得的餾分獲得白色固體。藉由利用高效液相層析法(HPLC)(展開溶劑：氯仿 )精製獲得的白色固體，以34%收率得到收量為0.92g的目的物的白色固體。
下面示出所得到的物質的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ(ppm)=1.39-1.54(m，16H)、1.67-1.85(m，8H)、2.24(s，3H)、4.05(t，J=5.9Hz，4H)、4.16(t，J=6.6Hz，4H)、5.82(dd，J1=10.2Hz，J2=1.5Hz，2H)、6.13(dd，J1=10.5Hz，J2=17.4Hz，2H)、6.41(dd，J1=1.5Hz，J2=17.1Hz，2H)、6.98(dd，J1=3.9Hz，J2=8.7Hz，4H)、7.09-7.19(m，3H)、8.15(d，J=8.3Hz，4H)。
實施例5
在本實施例中，示出合成實施方式1的由結構式(115)表示的二氧戊環化合物(R)(R)-4,5-雙[己氧基(二菲基)甲基]-2,2’-二甲基-1,3-二氧戊環(簡稱：R-DOL-Pn-O6)的例子。
在實施例1中，將使用(L-1)的合成方案製造的0.50g(0.58mmol)的(R)(R)-4,5-雙[羥基(二菲基)甲基]-2,2’-二甲基-1,3-二氧戊環、0.21g(1.3mmol)的1-溴己烷、0.18g(1.3mmol)的碳酸鉀和5.0mL的環己酮放入50mL茄形燒瓶，在氮氣流下以140℃攪拌該混合物7小時。在經過規定時間之後，對所獲得的混合物添加水，使用甲苯萃取該混合物的水層。混合所得到的萃取溶液和有機層，使用水和飽和食鹽水進行洗滌，然後使用硫酸鎂 進行乾燥。藉由自然過濾分離該混合物，並且濃縮濾液以得到無色油狀物。
藉由利用矽膠柱層析法(展開溶劑：甲苯)精製該油狀物。濃縮所獲得的餾分而獲得無色油狀物。藉由利用高效液相層析法(HPLC)(展開溶劑：氯仿)精製該油狀物。
濃縮所獲得的餾分而獲得白色固體。對該固體添加己烷，照射超聲波，而藉由抽濾來收集固體，以50%的收率得到收量為0.3g的目的物的白色粉末。上述合成方案示於以下。
藉由核磁共振法(NMR)確認該化合物是目的物(R)(R)-4,5-雙[己氧基(二菲基)甲基]-2,2’-二甲基-1,3-二氧戊環(簡稱：R-DOL-Pn-O6)。
另外，測量R-DOL-Pn-O6的二氯甲烷溶液的吸收光譜，確認到在302、291、256及226nm附近觀察到吸收 。
200‧‧‧第一基板
201‧‧‧第二基板
202a‧‧‧配向膜
202b‧‧‧配向膜
208‧‧‧液晶組成物
230‧‧‧像素電極層
232‧‧‧共用電極層
401‧‧‧閘極電極層
402‧‧‧閘極絕緣層
403‧‧‧半導體層
405a‧‧‧佈線層
405b‧‧‧佈線層
407‧‧‧絕緣膜
408‧‧‧共通佈線層
409‧‧‧絕緣膜
413‧‧‧層間膜
420‧‧‧電晶體
441‧‧‧第一基板
442‧‧‧第二基板
443a‧‧‧偏光板
443b‧‧‧偏光板
444‧‧‧液晶組成物
446‧‧‧第二電極層
446a‧‧‧第二電極層
446b‧‧‧第二電極層
446c‧‧‧第二電極層
446d‧‧‧第二電極層
447‧‧‧第一電極層
447a‧‧‧第一電極層
447b‧‧‧第一電極層
447c‧‧‧第一電極層
447d‧‧‧第一電極層
2701‧‧‧外殼
2703‧‧‧外殼
2705‧‧‧顯示部
2707‧‧‧顯示部
2711‧‧‧軸部
2721‧‧‧電源
2723‧‧‧操作鍵
2725‧‧‧揚聲器
2800‧‧‧外殼
2801‧‧‧外殼
2802‧‧‧顯示面板
2803‧‧‧揚聲器
2804‧‧‧麥克風
2805‧‧‧操作鍵
2806‧‧‧指向裝置
2807‧‧‧影像拍攝用透鏡
2808‧‧‧外部連接端子
2810‧‧‧太陽能電池單元
2811‧‧‧外部儲存槽
3001‧‧‧主體
3002‧‧‧外殼
3003‧‧‧顯示部
3004‧‧‧鍵盤
3021‧‧‧主體
3022‧‧‧觸控筆
3023‧‧‧顯示部
3024‧‧‧操作鈕
3025‧‧‧外部介面
3051‧‧‧主體
3053‧‧‧取景器
3054‧‧‧操作開關
3056‧‧‧電池
4001‧‧‧第一基板
4002‧‧‧像素部
4003‧‧‧信號線驅動電路
4003a‧‧‧信號線驅動電路
4003b‧‧‧信號線驅動電路
4004‧‧‧掃描線驅動電路
4005‧‧‧密封材料
4006‧‧‧第二基板
4008‧‧‧液晶組成物
4010‧‧‧電晶體
4011‧‧‧電晶體
4013‧‧‧液晶元件
4015‧‧‧連接端子電極
4016‧‧‧端子電極
4018‧‧‧FPC
4019‧‧‧各向異性導電膜
4020‧‧‧絕緣層
4021‧‧‧層間膜
4030‧‧‧像素電極層
4031‧‧‧共用電極層
4032a‧‧‧偏光板
4032b‧‧‧偏光板
4034‧‧‧遮光層
9601‧‧‧外殼
9603‧‧‧顯示部
9605‧‧‧支架
在圖式中：圖1A和圖1B是說明液晶元件及液晶顯示裝置的示意圖；圖2A和圖2B是說明液晶顯示裝置的一個方式的圖；圖3A至圖3D是說明液晶顯示裝置的電極結構的一個方式的圖；圖4A1、圖4A2及圖4B是說明液晶顯示模組的圖；圖5A至圖5F是說明電子裝置的圖；圖6是說明實施例1中的液晶元件的波長與反射光強度的關係的圖；圖7是說明實施例2中的液晶元件的波長與反射光強度的關係的圖；圖8是說明實施例2中的液晶元件的施加電壓與透過率的關係的圖。
200‧‧‧第一基板
201‧‧‧第二基板
208‧‧‧液晶組成物
230‧‧‧像素電極層
232‧‧‧共用電極層

Claims (26)

  1. 一種液晶組成物，包括：有機樹脂；向列液晶；以及由式(G1)表示的化合物， 其中，在所述式(G1)中：R1和R2分別表示氫、具有1至6個碳原子的烷基、具有1至20個碳原子的烷氧基、具有6至12個碳原子的芳基、和具有1至20個碳原子且作為取代基具有苯基的烷基中的任一種，或互相接合形成環；R3和R4分別表示氫、具有1至6個碳原子的烷基、和環烷基中的任一種；以及R5至R40分別表示氫、具有1至4個碳原子的烷基、具有1至4個碳原子的烷氧基、和具有6至12個碳原子的芳基中的任一種。
  2. 根據申請專利範圍第1項之液晶組成物，其中所述 液晶組成物呈現藍相。
  3. 一種液晶組成物，包括：向列液晶；以及由式(G1)表示的化合物， 其中，在所述式(G1)中：R1和R2分別表示氫、具有1至6個碳原子的烷基、具有1至20個碳原子的烷氧基、具有6至12個碳原子的芳基、和具有1至20個碳原子且作為取代基具有苯基的烷基中的任一種，或互相接合形成環；R3和R4分別表示氫、具有1至6個碳原子的烷基、和環烷基中的任一種；以及R5至R40分別表示氫、具有1至4個碳原子的烷基、具有1至4個碳原子的烷氧基、和具有6至12個碳原子的芳基中的任一種，以及其中所述液晶組成物呈現藍相。
  4. 一種液晶組成物，包括： 向列液晶；以及由式(G2)表示的化合物， 其中，在所述式(G2)中：R1和R2分別表示氫、具有1至6個碳原子的烷基、甲氧基、和苯基中的任一種，或互相接合形成環己基環；R3和R4分別表示具有1至6個碳原子的烷基、或環烷基；以及R5至R40分別表示氫。
  5. 根據申請專利範圍第4項之液晶組成物，其中所述液晶組成物呈現藍相。
  6. 一種液晶元件，包括：根據申請專利範圍第4項之液晶組成物，其中所述液晶組成物包含有機樹脂。
  7. 一種液晶顯示裝置，包括：根據申請專利範圍第4項之液晶組成物，其中所述液晶組成物包含有機樹脂。
  8. 一種液晶組成物，包括：有機樹脂；由式(101)或(115)表示的化合物 ；以及 向列液晶。
  9. 根據申請專利範圍第8項之液晶組成物，其中所述液晶組成物呈現藍相。
  10. 一種液晶組成物，包括：由式(101)或(115)表示的化合物 ；以及 向列液晶，其中所述液晶組成物呈現藍相。
  11. 根據申請專利範圍第1、3、4、8和10項中任一項之液晶組成物，其中所述液晶組成物中的所述化合物的比例為7wt%以下且大於0wt%。
  12. 根據申請專利範圍第1、3、4、8和10項中任一項之液晶組成物，其中反射光譜中最長波長側的繞射波長的峰值為700nm以下。
  13. 根據申請專利範圍第1、3、4、8和10項中任一項之液晶組成物，其中反射光譜中最長波長側的繞射波長的峰值為420nm以下。
  14. 一種包括根據申請專利範圍第1、3、4、8和10項中任一項之液晶組成物的液晶元件。
  15. 一種包括根據申請專利範圍第1、3、4、8和10項中任一項之液晶組成物的液晶顯示裝置。
  16. 一種液晶顯示裝置，包括：第一基板；在該第一基板上的像素電極層；在該第一基板上的第二基板，該像素電極層係介於其間；以及 根據申請專利範圍第1、3、4、8和10項中任一項之液晶組成物，係在該像素電極層與該第二基板之間。
  17. 根據申請專利範圍第16項之液晶顯示裝置，進一步包括在該第一基板與該液晶組成物之間的共用電極層。
  18. 根據申請專利範圍第16項之液晶顯示裝置，進一步包括與該像素電極層電連接的電晶體，其中該電晶體包含氧化物半導體層。
  19. 一種由式(G2)表示的化合物， 其中，在所述式(G2)中：R1和R2分別表示氫、具有1至6個碳原子的烷基、甲氧基、和苯基中的任一種，或互相接合形成環己基環；R3和R4分別表示具有1至6個碳原子的烷基、或環烷基；以及R5至R40分別表示氫。
  20. 一種由式(115)表示的化合物
  21. 一種液晶組成物，包括：根據申請專利範圍第19或20項之化合物；以及向列液晶。
  22. 一種包括根據申請專利範圍第21項之液晶組成物的液晶元件。
  23. 一種包括根據申請專利範圍第21項之液晶組成物的液晶顯示裝置。
  24. 一種液晶顯示裝置，包括：第一基板；在該第一基板上的像素電極層；在該第一基板上的第二基板，該像素電極層係介於其間；以及根據申請專利範圍第21項之液晶組成物，係在該像素電極層與該第二基板之間。
  25. 根據申請專利範圍第24項之液晶顯示裝置，進一步包括在該第一基板與該液晶組成物之間的共用電極層。
  26. 根據申請專利範圍第24項之液晶顯示裝置，進一步包括與該像素電極層電連接的電晶體，其中該電晶體包含氧化物半導體層。
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